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KR100726174B1 - Apparatus for processing function of mac layer of ap and method for processing data thereof - Google Patents

Apparatus for processing function of mac layer of ap and method for processing data thereof Download PDF

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KR100726174B1
KR100726174B1 KR1020050120785A KR20050120785A KR100726174B1 KR 100726174 B1 KR100726174 B1 KR 100726174B1 KR 1020050120785 A KR1020050120785 A KR 1020050120785A KR 20050120785 A KR20050120785 A KR 20050120785A KR 100726174 B1 KR100726174 B1 KR 100726174B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scheduler
mac
data
uplink
processing
Prior art date
Application number
KR1020050120785A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김현재
오정훈
문영진
Original Assignee
한국전자통신연구원
삼성전자주식회사
하나로텔레콤 주식회사
에스케이 텔레콤주식회사
주식회사 케이티
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Publication date
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Abstract

An apparatus for processing a function of a MAC(Media Access Control) layer of an access point(AP) and a method for processing data thereof are provided to reduce time required in processing the function of the MAC layer in a portable internet system, by separately processing the function of the MAC layer in a scheduler and a DSP. In an apparatus for processing a function of a MAC layer of an access point(AP) of a portable internet system, a scheduler(210) schedules uplink and downlink, and generates an MAC PDU(MAC Protocol Data Unit) of downlink data to be transmitted to a terminal(100), and assembles an MAC PDU of uplink data transmitted from the terminal. A DSP(Digital Signal Processor)(220) processes the MAC PDU generated from the scheduler and then transmits the processed MAC PDU to the terminal, and processes the uplink MAC PDU transmitted from the terminal and then transfers the processed uplink MAC PDU to the scheduler.

Description

기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치 및 그의 데이터 처리 방법{APPARATUS FOR PROCESSING FUNCTION OF MAC LAYER OF AP AND METHOD FOR PROCESSING DATA THEREOF}A function processing apparatus of the base station MAC layer and a data processing method thereof {APPARATUS FOR PROCESSING FUNCTION OF MAC LAYER OF AP AND METHOD FOR PROCESSING DATA THEREOF}

도 1은 기지국 MAC 계층을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a base station MAC layer.

도 2는 본 발명이 적용되는 초고속 휴대 인터넷 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a high-speed portable Internet system to which the present invention is applied.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a function processing apparatus of a base station MAC layer of a high speed portable Internet system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템에서 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치의 타이밍을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating timing of a function processing apparatus of a base station MAC layer in a high speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 3에 도시된 인터페이스 메모리를 세부적으로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a detailed diagram of the interface memory shown in FIG. 3.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치가 상향링크 데이터를 수신하기 위한 제어 타이밍을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating control timing for a function processing apparatus of a base station MAC layer in a wireless portable Internet system according to an embodiment of the present invention to receive uplink data.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치에서 하향링크 데이터를 처리하는 과정을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of processing downlink data in a function processing apparatus of a base station MAC layer of a high-speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치에서 상향링크 데이터를 처리하는 과정을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a process of processing uplink data in a function processing apparatus of a base station MAC layer of a high-speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 휴대 인터넷 시스템에서 프라이버시 부계층과 MAC 공통부 부계층의 기능을 일부 포함한 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치 및 그의 데이터 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a function processing apparatus of a base station MAC layer and a data processing method thereof, which partially include functions of a privacy sublayer and a MAC common sublayer in a portable Internet system.

IEEE 802.16e는 기본적으로 도시권 통신망(Metropolitan Area Network, MAN)을 지원하는 규격으로서, LAN(Local Area Network)과 WAN(Wide Area Network)의 중간 정도의 지역을 망라하는 정보 통신망을 의미한다. 그리고 무선으로 망을 형성하여 통신 서비스를 제공하는 고정 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access)을 바탕으로 하는 광대역 무선 접속 통신망(Wireless MAN)이 제시되어 있으며, 이는 IEEE 802.16 Wireless MAN으로 명명되었다. 그리고 최근 이동을 하면서 데이터를 송수신하고자 하는 사용자의 증가에 따라, 이와 같은 광대역 무선 접속 통신망을 기반으로 하는 휴대 인터넷 시스템(WiBro: Wireless Broadband 또는 HPI: High-speed Portable Internet)이 제공되고 있다. 휴대 인터넷 시스템은 2.3GHz 주파수 대역에서 스펙트럼 사용 효율을 보장하는 무선 전송 기술을 사용하여 유선 인터넷에서 제공하는 다양한 형태의 IP 기반 무선 데이터 서비스(예를 들면, 스트리밍 비디오, FTP, 메일, 채팅)의 영상 및 고속 패킷 데이터 전송을 제공하는 3.5 세대 이동 통신 시스템이다.IEEE 802.16e is basically a standard that supports Metropolitan Area Network (MAN), and refers to an information communication network covering an intermediate area between a local area network (LAN) and a wide area network (WAN). In addition, a wireless MAN (Wireless MAN) based on a fixed broadband wireless access (BWA), which forms a wireless network and provides a communication service, has been proposed, which is named IEEE 802.16 Wireless MAN. In recent years, with the increase of users who want to transmit and receive data while moving, a portable Internet system (WiBro: Wireless Broadband or HPI: High-speed Portable Internet) based on such a broadband wireless access network has been provided. The portable Internet system uses wireless transmission technology that guarantees spectrum usage efficiency in the 2.3 GHz frequency band, and images of various types of IP-based wireless data services (e.g. streaming video, FTP, mail, chat) provided by the wired Internet. And a 3.5 generation mobile communication system providing high speed packet data transmission.

이러한 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층은 기지국 초기화, 상·하향링 크 데이터의 스케줄링 및 데이터의 암복호화 등 시스템 접속 및 데이터 전송에 필요한 주요한 기능을 수행한다. 이러한 기지국 MAC 계층은 도 1과 같이 크게 특정 서비스 수렴 부계층(SSCS; Service Specific Convergence Sublayer), MAC 공통부 부계층(MAC CPS; MAC Common Part Sublayer), 그리고 프라이버시 부계층(PS; Privacy Sublayer)으로 나눌 수 있다.The base station MAC layer of the portable Internet system performs the main functions required for system access and data transmission such as base station initialization, uplink and downlink data scheduling, and data encryption and decryption. The base station MAC layer is divided into a specific service convergence sublayer (SSCS), a MAC common part sublayer (MAC CPS), and a privacy sublayer (PS) as shown in FIG. Can be divided.

SSCS는 외부 IP망으로부터 수렴 부계층 서비스 접근점(CS SAP: Convergence Sublayer Service Access Point)을 통하여 수신된 데이터와 MAC 데이터 서비스 접근점(MAC SAP)을 통하여 수신된 MAC SDU(Service Data Unit) 데이터를 변환/매핑해 주는 역할을 수행한다. 그리고 외부 IP망으로부터 수신된 SDU들을 적절한 MAC 서비스 플로우(MAC service flow) 및 CID(Connection IDentifier)들과 매핑해주는 역할을 수행하며, 탑재물 헤더 억압(Payload Header Suppression)을 수행한다. SSCS receives the data received through the Convergence Sublayer Service Access Point (CS SAP) from the external IP network and the MAC Service Data Unit (MAC SDU) data received through the MAC Data Service Access Point (MAC SAP). It performs the role of converting / mapping. In addition, it performs a role of mapping SDUs received from an external IP network with appropriate MAC service flows and CIDs, and performs payload header suppression.

MAC CPS는 대부분의 시스템 접속과 관련된 주요 기능을 처리한다. 예를 들면, 연결의 설정/관리, 특정 MAC 연결들의 QoS 관리, ARQ(Automatic Repeat reQuest) 기능, 스케줄링 및 MAC PDU 구성 등이 이에 해당된다. MAC CPS handles the main functions associated with most system connections. For example, connection establishment / management, QoS management of specific MAC connections, automatic repeat request (ARQ) function, scheduling, and MAC PDU configuration.

PS는 인증, 보안키 교환, 그리고 암호화 등을 제공한다. 그리고 데이터 및 물리 계층의 제어, 통계 자료 수집 등은 MAC CPS와 물리 계층(PHY) 사이에 PHY SAP을 경유하여 전송된다. PS provides authentication, security key exchange, and encryption. Data and physical layer control and statistics collection are transmitted between the MAC CPS and the physical layer (PHY) via the PHY SAP.

물리 계층은 데이터 및 제어 신호의 무선 전송을 위한 주파수 대역, 변조 방식, 오류 정정 기술, 송신단과 수신단 사이의 동기, 데이터 전송률, 프레임 구조 등을 정의하고 있다.The physical layer defines a frequency band, a modulation scheme, an error correction technique, synchronization between a transmitter and a receiver, a data rate, a frame structure, and the like for wireless transmission of data and control signals.

한편, 50Mbps의 데이터 전송률을 목표로 하는 초고속 무선 휴대 인터넷 시스템에서는 고속의 MAC 계층의 처리 속도가 요구된다. 그런데, 상술한 기지국 MAC 계층의 기능을 기지국 내의 상위 계층인 스케줄러에서 모두 처리하게 되면 MAC 계층의 기능을 처리하는 데 많은 시간이 소요되어 처리 속도가 저하되는 문제점이 발생한다.On the other hand, in a high-speed wireless portable Internet system aiming at a data rate of 50 Mbps, a processing speed of a high speed MAC layer is required. However, when all the functions of the above-described base station MAC layer are processed by the scheduler, which is a higher layer in the base station, it takes a lot of time to process the functions of the MAC layer, which causes a problem in that the processing speed is lowered.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 휴대 인터넷 시스템에서 기지국 MAC 계층의 기능을 처리하는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있는 기지국 MAC 기능 처리 장치 및 그의 데이터 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a base station MAC function processing apparatus and its data processing method capable of reducing the time required to process a function of the base station MAC layer in a portable Internet system.

본 발명의 한 특징에 따르면, 휴대 인터넷 시스템의 기지국에서 MAC 계층의 기능을 처리하는 장치가 제공된다. 이 장치는, 상향링크 및 하향링크 데이터를 스케줄링하며, 단말로 전송할 하향링크 데이터의 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)를 생성하고, 상기 단말로부터 전송된 상향링크 데이터의 MAC PDU를 조합하는 스케줄러; 및 상기 스케줄러로부터 생성된 상기 MAC PDU를 처리하여 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 전송된 상향 MAC PDU를 처리하여 상기 스케줄러로 전달하는 DSP(Digital Signal Processor)를 포함한다.According to one aspect of the present invention, there is provided an apparatus for processing a function of a MAC layer in a base station of a portable Internet system. The apparatus comprises: a scheduler for scheduling uplink and downlink data, generating a MAC Protocol Data Unit (MAC PDU) of downlink data to be transmitted to a terminal, and combining MAC PDUs of uplink data transmitted from the terminal; And a DSP (Digital Signal Processor) for processing the MAC PDU generated from the scheduler and transmitting the MAC PDU to the terminal and processing the uplink MAC PDU transmitted from the terminal to the scheduler.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 휴대 인터넷 시스템의 기지국에서 스케줄러와 모뎀 사이에서 상향링크 데이터를 처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은, a) 상기 스케줄러의 스케줄링에 의한 파라미터를 이용하여 상향링크 맵(Up Link MAP)을 추출하는 단계; b) 상기 추출된 상향링크 맵을 이용하여 상기 모뎀을 통해 상기 단말이 전송한 상기 상향링크 데이터의 MAC PDU를 추출하는 단계; c) 상기 추출된 MAC PDU에서 에러를 체크한 MAC PDU를 종류에 따라 구분하여 저장하는 단계; 및 d) 상기 저장된 MAC PDU에서 해당 MAC PDU를 상기 스케줄러로 전송하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a method for processing uplink data between a scheduler and a modem in a base station of a portable Internet system is provided. The method includes the steps of: a) extracting an uplink map using parameters by scheduling of the scheduler; b) extracting a MAC PDU of the uplink data transmitted by the terminal through the modem using the extracted uplink map; c) classifying and storing the MAC PDUs checked for errors in the extracted MAC PDUs according to types; And d) transmitting the MAC PDU from the stored MAC PDU to the scheduler.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휴대 인터넷 시스템의 기지국에서 스케줄러와 모뎀 사이에서 하향링크 데이터를 처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은, a) 상기 스케줄러의 스케줄링에 의한 파라미터를 이용하여 매 프레임마다 하향링크 맵(Down Link MAP) 및 상향링크 맵(Up Link MAP)을 생성하여 인코딩하는 단계; b) 상기 스케줄러로부터 전송된 하향링크 데이터의 MAC PDU에 대해 에러 체크 필드를 생성하는 단계; 및 c) 상기 에러 체크 필드가 생성된 동일 버스트의 MAC PDU를 연접하고 상기 MAC PAU 앞에 상기 인코딩 된 상향링크 맵을 구성하여 상기 모뎀을 통해 단말로 전송하는 단계를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, a method for processing downlink data between a scheduler and a modem in a base station of a portable Internet system is provided. The method includes the steps of: a) generating and encoding a downlink map and an uplink map every frame using the parameters of the scheduler scheduling; b) generating an error check field for a MAC PDU of downlink data transmitted from the scheduler; And c) concatenating MAC PDUs of the same burst in which the error check field is generated, constructing the encoded uplink map in front of the MAC PAU, and transmitting them to the terminal through the modem.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소 를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification. In addition, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless otherwise stated.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 기능 처리 장치 및 그의 데이터 처리 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 이하에서 말하는 기지국 MAC 계층은 프라이버시 부계층과 MAC 공통부 부계층의 기능을 일부 포함한 MAC 계층이다.Now, a base station MAC function processing apparatus and a data processing method thereof of a high-speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The base station MAC layer described below is a MAC layer including some functions of a privacy sublayer and a MAC common sublayer.

도 2는 본 발명이 적용되는 초고속 휴대 인터넷 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a high-speed portable Internet system to which the present invention is applied.

도 2에 나타낸 바와 같이, 휴대 인터넷 시스템은 단말(AT, Access Terminal)(100), 기지국(AP, Access Point)(200), 패킷 접속 라우터(PAR, Packet Access Router)(300), 및 백본망인 사업자 IP 망(Service Provider's IP Network, 400)을 포함한다.As shown in FIG. 2, the portable Internet system includes an access terminal (AT) 100, an access point (AP) 200, a packet access router (PAR) 300, and a backbone network. Service Provider's IP Network (400).

AT(100)는 무선 채널의 종단점으로 무선 접속 규격에 따라 AP(200)와 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 통신을 수행하며, 고속 패킷 데이터를 송수신하기 위해 2.3GHz 대역 주파수에서 무선 접속 규격에 따른 무선 채널 송수신 기능을 수행한다.The AT 100 is an endpoint of a wireless channel and communicates with the AP 200 in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme according to a wireless access standard, and a wireless access standard at a frequency of 2.3 GHz in order to transmit and receive high-speed packet data. Performs a wireless channel transmission and reception function according to.

AP(200)는 무선망과 유선망을 연결하는 장치로, 유선망 종단에서 무선 인터페이스를 통해 AT(100)에 직접적으로 무선 패킷 데이터 서비스를 제공한다. 즉, 유무선 채널 변환 기능을 수행하기 위해 AT(100)로부터 수신하는 정보를 PAR(300)로 전달하거나 반대로 PAR(300)로부터 수신하는 각종 정보들을 무선 신호로 변환하여 AT(100)에게 전달하는 기능을 수행한다.The AP 200 is a device for connecting a wireless network and a wired network, and provides a wireless packet data service directly to the AT 100 through a wireless interface at a wired network end. That is, a function of transmitting information received from the AT 100 to the PAR 300 to perform the wired / wireless channel conversion function or converting various information received from the PAR 300 into a wireless signal and transmitting the information to the AT 100. Do this.

PAR(300)은 다수의 AP(200)들과 접속되어 이들을 관리하며, PAR(300) 내에서 고속의 이동성을 보장하기 위한 핸드오버 제어 기능 등을 수행한다. 이를 위해 AP(200)와 PAR(300)간에는 IP 프로토콜을 기반으로 접속되고 고속 패킷 전송을 위해 기가비트 이더넷 스위치를 기반으로 구성되며 FA 제어, 핸드오버, 인증, 패킷 라우팅, 과금 데이터 수집 및 전송, 다이아미터 클라이언트(Diameter client), 다이아미터 베이스(Diameter base), 운용보전 관련 정보 수집 및 전송 기능 등을 수행한다.The PAR 300 is connected to and manages a plurality of APs 200, and performs a handover control function to ensure high-speed mobility in the PAR 300. To this end, the AP 200 and the PAR 300 are connected based on the IP protocol, and are configured based on a Gigabit Ethernet switch for high-speed packet transmission, and include FA control, handover, authentication, packet routing, billing data collection and transmission, and diamond. It collects and transmits information about meter client, diameter base and operation maintenance.

사업자 IP 망(400)은 PAR(300)들을 연결하며, AAA(Authentication Authorization Accounting) 서버(410) 및 HA(Home Agent)(420)와 다른 특정 목적을 위한 서버들을 포함할 수 있다.The provider IP network 400 connects the PARs 300 and may include an authentication authorization accounting (AAA) server 410 and a home agent (HA) 420 and servers for other specific purposes.

AAA 서버(410)는 적법한 사용자에 한해 휴대 인터넷 망에 접속하고 서비스를 제공하기 위해 사용자 및 AT(100)에 대한 인증, 권한 검증 및 과금을 수행하는 망 구성 요소이다. AAA 서버(410)에서는 국제표준기관인 IETF(Internet Engineer Task Force)에서 표준화 진행중인 다이아미터(Diameter) 프로토콜을 사용한다. 이러한 다이아미터 프로토콜은 서버간 연동에 의한 인증, 권한 검증 및 과금 정보 전송을 가능하게 한다.The AAA server 410 is a network component that performs authentication, authorization verification, and charging for the user and the AT 100 in order to access a mobile Internet network and provide a service to a legitimate user. AAA server 410 uses a standard protocol (diameter) protocol in progress by the Internet Engineer Task Force (IETF), an international standards organization. This diameter protocol enables authentication, authority verification and billing information transmission by interworking between servers.

HA(420)는 사업자 IP 망(400)에 연결되어 모바일 IP 서비스 기능을 수행한다. 즉, 홈 네트워크에서 AT(100)의 IP 이동성을 지원하는 망 구성 요소이다.The HA 420 is connected to the operator IP network 400 to perform a mobile IP service function. That is, it is a network component that supports IP mobility of the AT 100 in a home network.

AT(100), AP(200), PAR(300) 및 사업자 IP 망(400)과의 상호 동작은 제어 메시지들이 정의하는 방식에 의해 실현된다. AT(100)와 AP(200) 사이의 Uh 인터페이 스, AP(200)와 PAR(300) 사이의 Ah 인터페이스, PAR(300)과 PAR(300) 사이의 Ph 인터페이스, PAR(300)과 사업자 IP 망(400)의 AAA 서버(410) 및 HA 서버(420) 사이의 Ih 인터페이스가 있다. 그리고 휴대 인터넷 시스템은 사업자 IP 망(400)을 통하여 타 인터넷망 또는 셀룰러 망이나 무선 랜 망과 연동이 가능하다.Interaction with the AT 100, the AP 200, the PAR 300, and the operator IP network 400 is realized by the manner in which control messages are defined. U h interface between AT 100 and AP 200, A h interface between AP 200 and PAR 300, P h interface between PAR 300 and PAR 300, PAR 300 And an I h interface between the AAA server 410 and the HA server 420 of the operator IP network 400. In addition, the portable Internet system may be interworked with another Internet network, a cellular network, or a wireless LAN network through the operator IP network 400.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a function processing apparatus of a base station MAC layer of a high speed portable Internet system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 나타낸 바와 같이, 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치(200a)는 스케줄러(210), DSP(Digital Signal Processor)(220) 및 MAC FPGA(MAC Field Programmable Gate Array)(230)를 포함한다.As illustrated in FIG. 3, the apparatus 200a for processing a base station MAC layer includes a scheduler 210, a digital signal processor (DSP) 220, and a MAC field programmable gate array (MAC FPGA) 230.

스케줄러(210)는 AT(100)로 전송할 하향링크 및 AT(100)로부터 전송된 상향링크 데이터를 처리한다. 구체적으로, 스케줄러(210)는 하향링크 및 하향링크 데이터를 스케줄링하고 스케줄링된 파라미터를 DSP(220)로 전달하며, AT(100)로 전송할 하향링크 데이터 즉, MAC PDU를 생성하여 DSP(220)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한 상향링크 데이터 즉, AT(100)로부터 DSP(220)를 통해 전달된 MAC PDU를 조합하는 기능을 수행한다. 이외에도 상향 데이터에 대한 레인징 코드 처리, CQICH(Channel Quality Indicator Channel) 채널 정보 처리 및 AQR 처리 등의 기능을 수행한다.The scheduler 210 processes downlink to be transmitted to the AT 100 and uplink data transmitted from the AT 100. Specifically, the scheduler 210 schedules downlink and downlink data, transfers the scheduled parameters to the DSP 220, generates downlink data to be transmitted to the AT 100, that is, a MAC PDU, and generates the downlink data to the DSP 220. Perform the function of passing. In addition, it performs a function of combining uplink data, that is, MAC PDUs transmitted from the AT 100 through the DSP 220. In addition, it performs functions such as ranging code processing for uplink data, channel quality indicator channel (CQICH) channel information processing, and AQR processing.

MAC DSP(220)는 하향링크 처리부(221, 이하, “DL 처리부”라 함), 상향링크 처리부(222, 이하, “UL 처리부”라 함), 제어메시지 처리부(223), 측정 정보 처리 부(224), PCI 인터페이스(225), 인터페이스 메모리(226) 및 외부 인터페이스 메모리(227)를 포함한다.The MAC DSP 220 includes a downlink processor 221 (hereinafter referred to as a "DL processor"), an uplink processor 222 (hereinafter referred to as an "UL processor"), a control message processor 223, and a measurement information processor ( 224, PCI interface 225, interface memory 226, and external interface memory 227.

DL 처리부(221)는 스케줄러(210)로부터 현 프레임에서 스케줄링한 파라미터를 이용하여 상향링크/하향링크 맵(이하, “UL/DL MAP”이라 함)을 생성하며, 스케줄러(210)로부터 하향링크 데이터의 MAC PDU(Down Link MAC Protocol Data Unit) 데이터를 전달받아 각 MAC PDU마다 에러 체크 필드 즉, HEC(Header Error CRC8)과 CRC32(Cyclic Redundancy Check 32)를 생성하여 동일한 버스트에 들어갈 MAC PDU를 연접하여 DL MAP과 함께 모뎀(240)을 통해 AT(100)로 전달한다. 일반적으로, 하향링크 프레임의 전송은 한 개의 프리앰블과 FCH, DL MAP 및 MAC PDU 순서로 시작된다. 여기서, MAP은 프레임 구성 정보를 포함하며, DL MAP은 AT(100)로 할당된 DL 버스트에 대한 제어 정보를 포함하며, UL MAP은 AT(100)에게 상향링크로 데이터를 보내기 위해 사용할 상향링크 제어 정보를 포함한다.The DL processing unit 221 generates an uplink / downlink map (hereinafter, referred to as “UL / DL MAP”) using parameters scheduled in the current frame from the scheduler 210 and downlink data from the scheduler 210. Downlink MAC Protocol Data Unit (MAC PDU) data is received to generate an error check field, HEC (Header Error CRC8) and CRC32 (Cyclic Redundancy Check 32), for each MAC PDU to connect MAC PDUs to be in the same burst. Along with the DL MAP to the AT 100 via the modem 240. In general, transmission of a downlink frame begins with one preamble and an FCH, DL MAP and MAC PDU order. Here, MAP includes frame configuration information, DL MAP includes control information for the DL burst allocated to the AT (100), UL MAP is used for uplink control to send data to the AT 100 in uplink Contains information.

또한 DL 처리부(221)는 AT(100)로부터 전송된 상향링크 데이터를 모뎀(240)에서 복조하기 위해 필요한 모뎀 제어 메시지를 스케줄러(210)로부터 전달받아 모뎀으로 전송하고, 이 모뎀 제어 메시지에 포함되어 있는 제어 정보를 이용하여 UL 처리부(222)에서 분류 작업을 할 수 있도록 이 모뎀 제어 정보를 저장하고 관리한다. 따라서, DL 처리부(221)는 이 모뎀 제어 정보를 저장하기 위한 DB를 포함한다. 이때, DB는 AT(100)가 UL MAP을 수신하고 상향링크 데이터를 전송하는 시점을 고려하여 더블 버퍼를 가질 수도 있으며 그 이상의 버퍼를 가질 수도 있다.In addition, the DL processing unit 221 receives a modem control message necessary for demodulating the uplink data transmitted from the AT 100 in the modem 240 from the scheduler 210 and transmits the received modem control message to the modem, which is included in the modem control message. The modem control information is stored and managed to allow the UL processing unit 222 to classify using the control information. Accordingly, the DL processing unit 221 includes a DB for storing this modem control information. In this case, the DB may have a double buffer or more buffers in consideration of the time point at which the AT 100 receives UL MAP and transmits uplink data.

UL 처리부(221b)는 현 프레임 내의 여러 AT(100)의 버스트를 검색하여 버스 트 내에 상향링크 데이터의 MAC PDU가 존재하는지를 확인한 후 HEC 및 CRC32 체크를 수행하여 에러 발생 여부를 확인한다. 그리고 MAC PDU의 종류에 따라 분류 작업을 수행한 후 현재 프레임에서 전송할 MAP PDU를 스케줄러(210)로 전달한다.The UL processing unit 221b searches for bursts of several ATs 100 in the current frame, checks whether there is a MAC PDU of uplink data in the burst, and then performs HEC and CRC32 checks to determine whether an error occurs. After performing classification according to the type of MAC PDU, the MAP PDU to be transmitted in the current frame is transmitted to the scheduler 210.

제어 메시지 처리부(221c)는 스케줄러(210)로부터 전달된 셀 설정 및 방송 정보 설정 관련 명령(제어 메시지)을 처리한다.The control message processor 221c processes a cell setting and broadcast information setting related command (control message) transmitted from the scheduler 210.

측정정보 처리부(221d)는 모뎀(240)으로부터 측정된 각 AT(100)의 다양한 상태 정보(예를 들면, 레인징 코드, 채널 상태 리포트 정보, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)에 대한 ACK 응답 채널 정보 등)를 스케줄러(210)로 보고하는 기능을 수행한다.The measurement information processing unit 221d may include various status information of each AT 100 measured from the modem 240 (for example, ranging code, channel status report information, and ACK response channel information for HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)). Etc.) to the scheduler 210.

PCI 인터페이스(225)는 스케줄러(210)와의 인터페이스를 제공한다.PCI interface 225 provides an interface with scheduler 210.

인터페이스 메모리(226)는 스케줄러(210)와의 인터페이스를 제공하며, 스케줄러(210)와 송수신되는 정보들이 저장된다.The interface memory 226 provides an interface with the scheduler 210, and stores information transmitted and received with the scheduler 210.

외부 인터페이스 메모리(227)는 MAC FPGA(230)와의 인터페이스를 제공한다.External interface memory 227 provides an interface with MAC FPGA 230.

MAC FPGA(230)는 모뎀(240)과의 타이밍에 대한 제어 기능을 수행하며, MAC DSP(220)와의 인터페이스 메모리(231)로 DPRAM 메모리를 사용할 수 있다.The MAC FPGA 230 performs a control function for timing with the modem 240 and may use a DPRAM memory as an interface memory 231 with the MAC DSP 220.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템에서 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치의 타이밍을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating timing of a function processing apparatus of a base station MAC layer in a high speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 나타낸 바와 같이, 스케줄러(210), DSP(220) 및 MAC FPGA(230)은 1㎳ 단위의 5개의 세그먼트를 공유한다. 이때, 5㎳는 IEEE802.16 규격의 한 프레임 길이에 해당한다.As shown in FIG. 4, the scheduler 210, the DSP 220, and the MAC FPGA 230 share five segments in units of 1 ms. In this case, 5 ms corresponds to one frame length of the IEEE802.16 standard.

스케줄러(210)는 1번째와 2번째 세그먼트에서 하향링크 데이터를 처리한 후 DSP(220)의 DL 처리부(221)로 전달하며, DSP(220)의 UL 처리부(222)로부터 상향링크 데이터를 전달받아 5번째 세그먼트에서 처리한다.The scheduler 210 processes downlink data in the first and second segments and transmits the downlink data to the DL processing unit 221 of the DSP 220 and receives the uplink data from the UL processing unit 222 of the DSP 220. Process on the fifth segment.

DL 처리부(221)는 스케줄러(210)로부터 1번째와 2번째 세그먼트에서 처리된 하향링크 데이터를 전달받아 3번째 세그먼트에서 1㎳ 내에 처리한 후 MAC FPGA(230)를 통해 모뎀(240)으로 전송한다. UL 처리부(222)에서는 모뎀(240) 및 MAC FPGA(230)를 통해 프레임 시작점 2㎳ 안에 즉, 1번째 및 2번째 세그먼트에서 처리된 상향링크 데이터를 전달받아 4번째 1㎳의 세그먼트에서 처리하여 스케줄러(210)로 전달한다. 제어 메시지 처리부(223) 및 측정 정보 처리부(224) 각각은 DSP(220)에서 1㎳ 단위의 5개의 세그먼트에서 DL 처리부(221) 및 UL 처리부(222)를 제외한 나머지 세그먼트 중 하나의 세그먼트에서 동작한다. 도 4에서는 제어 메시지 처리부(223)가 1번째 세그먼트에서 제어 메시지를 처리하는 동작을 수행하고 측정 정보 처리부(224)가 5번째 세그먼트에서 단말의 측정 정보를 스케줄러(210)로 전달하는 동작을 수행하는 것으로 도시하였다.The DL processor 221 receives downlink data processed in the first and second segments from the scheduler 210, processes the downlink data within 1 ms of the third segment, and transmits the processed downlink data to the modem 240 through the MAC FPGA 230. . The UL processor 222 receives uplink data processed in the frame start point 2 ms, that is, the first and second segments, through the modem 240 and the MAC FPGA 230, and processes the uplink data in the segment of the fourth 1 ms. Forward to 210. Each of the control message processing unit 223 and the measurement information processing unit 224 operates in one of the remaining segments except the DL processing unit 221 and the UL processing unit 222 in five segments of 1 ms in the DSP 220. . In FIG. 4, the control message processor 223 processes the control message in the first segment, and the measurement information processor 224 transmits the measurement information of the terminal to the scheduler 210 in the fifth segment. Shown.

MAC FPGA(230) 및 모뎀(240)은 AT(100)로부터 전달된 상향링크 데이터를 1번째 및 2번째 세그먼트에서 복조 및 채널 디코딩 등의 처리를 수행한 후 UL 처리부(222)로 전달하며, DL 처리부(221)로부터 3번째 세그먼트에서 처리된 하향링크 데이터를 전달받아 4번째 및 5번째 세그먼트에서 채널 인코딩 및 변조를 수행하여 AT(100)로 전달한다.The MAC FPGA 230 and the modem 240 perform demodulation and channel decoding on the first and second segments of the uplink data transmitted from the AT 100, and then transmit the uplink data to the UL processor 222. The downlink data processed in the third segment is received from the processor 221, and channel encoding and modulation are performed in the fourth and fifth segments to be transmitted to the AT 100.

도 5는 도 3에 도시된 인터페이스 메모리를 세부적으로 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a detailed diagram of the interface memory shown in FIG. 3.

도 5에 나타낸 바와 같이, 스케줄러(210)에서 DSP(220)를 제어하는 DL/UL 제어 정보는 인터페이스 메모리(226)를 통해 DL 처리부(221a), UL 처리부(221b), 제어 메시지 처리부(221c) 및 측정 정보 처리부(221d)로 전달된다.As shown in FIG. 5, the DL / UL control information for controlling the DSP 220 in the scheduler 210 is transmitted through the interface memory 226 to the DL processor 221a, the UL processor 221b, and the control message processor 221c. And the measurement information processing unit 221d.

인터페이스 메모리(226)는 크게 DL 제어정보 관련 메모리 영역과 UL 제어정보 관련 메모리 영역으로 구분할 수 있다. DL 제어정보 관련 메모리 영역은 제어 레지스터 영역(DSP Control Registers, 226a), DL 요구 영역(DL Request Area, 226b), DL-UL MAP 영역(DL-UL MAP Area, 226d) 및 DL 데이터 영역(DL Data Area, 226f)을 포함하며, UL 제어정보 관련 메모리 영역은 UL 요구 영역(UL Request Area, 226e), UL 응답 영역(UL Response Area, 226c) 및 UL 데이터 영역(UL Data Area, 226g)을 포함한다.The interface memory 226 may be largely divided into a DL control information related memory area and a UL control information related memory area. The DL control information related memory areas include a control register area (DSP Control Registers) 226a, a DL request area (226b), a DL-UL MAP area (DL-UL MAP Area) 226d, and a DL data area (DL Data). 226f), and the UL control information related memory area includes a UL request area (226e), a UL response area (226c), and a UL data area (UL data area, 226g). .

먼저, DL 제어정보 관련 메모리 영역에서, 제어 레지스터 영역(226a)은 DSP(220)의 소프트웨어 버전 및 각 영역을 관리하기 위한 영역이며, DL 요구 영역(226b)은 셀 셋업 및 방송 정보 관련 초기화 메시지를 제어메시지 처리부(223)로 전달하기 위한 영역이다. DL-UL MAP 영역(226d)은 UL/DL MAP 생성을 위해 스케줄러(120)에서 전달된 파라미터를 DL 처리부(221)로 전달하기 위한 영역이며, DL 데이터 영역(226f)은 AT(100)로 전송할 데이터 버스트를 DL 처리부(221)로 전달하기 위한 영역이다. 여기서, DL 요구 영역(226b)은 N 개의 세그먼트 영역으로 구분되어 환형 큐(Circular Que) 방식으로 스케줄러(210)로부터 N 개의 명령을 동시에 수행할 수 있다.First, in the DL control information related memory area, the control register area 226a is an area for managing the software version and each area of the DSP 220, and the DL request area 226b receives an initialization message related to cell setup and broadcast information. This is an area for transferring to the control message processor 223. The DL-UL MAP area 226d is an area for transmitting the parameter transmitted from the scheduler 120 to the DL processing unit 221 to generate the UL / DL MAP, and the DL data area 226f is transmitted to the AT 100. An area for transmitting the data burst to the DL processing unit 221. Here, the DL request area 226b may be divided into N segment areas to simultaneously execute N commands from the scheduler 210 in a circular queue manner.

그리고 UL 제어정보 관련 메모리 영역에서, UL 요구 영역(226e)은 레인징 코 드 정보, CQICH 정보, H-ARQ ACK 정보, UL Sounding 채널 정보 등을 스케줄러(210)로 전달하기 위한 영역이며, UL 응답 영역(226c)은 스케줄러(210)로부터 DL 요구 영역(226b)을 통해 전달된 명령(셀 셋업 및 방송 정보 관련 초기화 메시지)에 대한 응답을 전달하기 위한 영역이다. UL 데이터 영역(226g)은 모뎀(240)을 통해 AT(100)로부터 전달된 사용자 데이터를 분류하여 전달하기 위한 영역이다. 이때, UL 데이터 영역(226g)은 MAC PDU의 종류에 따라 5가지의 구분된 영역과 CRC 에러가 난 MAC PDU에 대한 정보를 저장하는 영역을 포함한다. 5가지의 구분된 영역으로는 UL data PDU 영역, BW allocation PDU 영역, Basic Mac 메시지 영역, Primary Mac 메시지 영역, Secondary Mac 메시지 영역이 포함될 수 있다.In the UL control information related memory area, the UL request area 226e is an area for transmitting ranging code information, CQICH information, H-ARQ ACK information, UL sounding channel information, etc. to the scheduler 210, and a UL response. The area 226c is an area for transmitting a response to the command (cell setup and broadcast information related initialization message) transmitted from the scheduler 210 through the DL request area 226b. The UL data area 226g is an area for classifying and delivering user data transmitted from the AT 100 through the modem 240. In this case, the UL data area 226g includes five divided areas according to the type of MAC PDU and an area for storing information on the MAC PDU having a CRC error. The five divided areas may include a UL data PDU area, a BW allocation PDU area, a Basic Mac message area, a Primary Mac message area, and a Secondary Mac message area.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치가 상향링크 데이터를 수신하기 위한 제어 타이밍을 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating control timing for a function processing apparatus of a base station MAC layer in a wireless portable Internet system according to an embodiment of the present invention to receive uplink data.

도 6에 나타낸 바와 같이, [k+1]번째 프레임에 AT(100)로 전달될 [k+1] UL MAP은 한 프레임 전에 스케줄러(210)에서 전달된 파라미터를 이용하여 DL 처리부(221)에서 UL MAP이 생성된다. DL 처리부(221)는 이 [k+1] UL MAP을 MAC FPGA(230) 및 모뎀(240)으로 전송하며, MAC FPGA(230) 및 모뎀(240)은 [k+1]번째 프레임에서 [k+1] UL MAP을 수신하여 무선 채널을 통해 AT(100)로 전송한다. 그러면, [k+1]번째 프레임 시점에서 AT(100)가 UL MAP을 수신한다. AT(100)는 수신한 [k+1] UL MAP 정보를 이용하여 UL 데이터를 만들고 [k+2]번째 프레임에서 해당 UL 데이터를 기지국 내의 모뎀(240)으로 전송한다. 모뎀(240)은 [k+2]번째 프레임에서 [k+1] UL MAP 을 이용하여 해당 UL 데이터를 복조한다. 이때, 스케줄러(210)는 [k+2]번째 프레임에서 모뎀 제어 메시지를 DL 처리부(221)로 전달하며, DL 처리부(221)는 이 모뎀 제어 메시지를 동일한 프레임에서 MAC FPGA(230)를 통해 모뎀(240)으로 전달된다. 모뎀(240)은 이 모뎀 제어 메시지를 이용하여 해당 UL 데이터를 복조한다.As shown in FIG. 6, the [k + 1] UL MAP to be delivered to the AT 100 in the [k + 1] th frame is transmitted by the DL processing unit 221 using the parameter transmitted from the scheduler 210 one frame before. UL MAP is generated. The DL processing unit 221 transmits this [k + 1] UL MAP to the MAC FPGA 230 and the modem 240, and the MAC FPGA 230 and the modem 240 transmit the [k + 1] th frame in the [k + 1] th frame. +1] The UL MAP is received and transmitted to the AT 100 through a wireless channel. Then, the AT 100 receives the UL MAP at the [k + 1] th frame time point. The AT 100 generates UL data using the received [k + 1] UL MAP information and transmits the corresponding UL data to the modem 240 in the base station in the [k + 2] th frame. The modem 240 demodulates the corresponding UL data using the [k + 1] UL MAP in the [k + 2] th frame. At this time, the scheduler 210 transmits the modem control message to the DL processing unit 221 in the [k + 2] th frame, and the DL processing unit 221 transmits the modem control message through the MAC FPGA 230 in the same frame. Is passed to 240. The modem 240 demodulates the corresponding UL data using this modem control message.

한편, DL 처리부(221)는 [k+2]번째 프레임에서 스케줄러(210)로부터 전달받은 모뎀 제어 메시지 내의 제어 정보를 DB에 저장하고 있다가 [k+3]번째 프레임에서 UL 처리부(222)로 전달한다. UL 처리부(222)는 [k+2]번째 모뎀 제어 메시지에 포함되어 있는 각 단말의 버스트 정보를 이용하여 PDU를 해석하고 해석된 PDU를 종류에 따라 분류하여 저장하고 동일 프레임에서 스케줄러(210)로 전송한다.Meanwhile, the DL processing unit 221 stores control information in the modem control message received from the scheduler 210 in the [k + 2] th frame in the DB, and then goes to the UL processing unit 222 in the [k + 3] th frame. To pass. The UL processor 222 interprets the PDU using burst information of each terminal included in the [k + 2] th modem control message, classifies the interpreted PDU according to the type, and stores the analyzed PDU in the same frame to the scheduler 210. send.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치에서 하향링크 데이터를 처리하는 과정을 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a process of processing downlink data in a function processing apparatus of a base station MAC layer of a high-speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

도 7에 나타낸 바와 같이, DSP(220)의 DL 처리부(222)는 매 프레임 동작하며 먼저 동작을 시작하기 전에 시작 시간(Start_time)을 저장한다. 그리고 DL-UL MAP 영역(226d)에서 스케줄러(210)로부터 전달된 DL MAP 또는 UL MAP 생성을 위한 파라미터가 존재하는지 확인한다(S704). 이때, 스케줄러(210)로부터 전달된 DL MAP 또는 UL MAP 생성을 위한 파라미터가 존재한다면, 스케줄러(210)로부터 전달된 DL MAP 또는 UL MAP 생성을 위한 파라미터를 이용하여 MAP을 생성하고 FCH(Frame Configuration Header) 및 MAP 인코딩을 수행한다(S706). 이렇게 하여 DL 처리부(222)는 MAP 인코딩을 마치면, DL 데이터 영역(226f)에 AT(100)로 전송할 DL 버스트가 존재하는지 확인한다(S708). 이때, DL 버스트가 존재하는 경우 각 버스트마다 존재하는 PDU에 대해 HEC 및 CRC32가 생성되었는지 확인하고(S710), 각 버스트마다 존재하는 PDU에 대해 HEC 및 CRC32를 생성한다(S712). 그리고 같은 버스트의 PDU를 연접한다(S714). 모든 버스트에 대해 이와 같은 동작을 수행하고(S708∼S714) 해당 DL 버스트를 MAC FPGA(230)를 통해 모뎀(240)으로 전송한다. As shown in FIG. 7, the DL processing unit 222 of the DSP 220 operates every frame and first stores a start time (Start_time) before starting the operation. Then, it is checked whether there is a parameter for generating DL MAP or UL MAP delivered from the scheduler 210 in the DL-UL MAP region 226d (S704). At this time, if there is a parameter for generating a DL MAP or UL MAP delivered from the scheduler 210, the MAP is generated using the parameters for generating the DL MAP or UL MAP delivered from the scheduler 210 and the Frame Configuration Header And MAP encoding (S706). In this way, when the DL processing unit 222 finishes the MAP encoding, the DL processing unit 222 checks whether there is a DL burst to be transmitted to the AT 100 in the DL data area 226f (S708). At this time, if there is a DL burst, it is checked whether HEC and CRC32 are generated for the PDUs present in each burst (S710), and HEC and CRC32 are generated for the PDUs present in each burst (S712). The PDUs of the same burst are concatenated (S714). This operation is performed on all bursts (S708 to S714), and the corresponding DL burst is transmitted to the modem 240 through the MAC FPGA 230.

한편, 도 6에서 설명한 동작을 수행하기 위해서, DL 처리부(222)는 단계(S708)에서 DL 데이터 영역(226f)에 AT(100)로 전송할 DL 버스트가 존재하지 않을 경우 DL 모뎀 제어 레지스터를 세팅하고(S716) 모뎀 제어 메시지 내의 제어 정보를 DB[0] 또는 DB[1]에 저장하고 DB 카운터를 1 증가시킨다(S718∼S722). 그런 후에 UL 모뎀 제어 레지스터를 세팅한다(S724). 이때, AT(100)부터 [k+2]번째 프레임에서 전송된 UL 데이터를 모뎀(240)에서 동일한 프레임에서 처리한 후 [k+3]번째 프레임에서 UL 처리부(222)가 수신하게 될 경우 DL 처리부(221)는 [k+2]번째 프레임에서 스케줄러(210)로부터 수신한 모뎀 제어 메시지를 동일한 프레임에서 모뎀(240)으로 전송해야 하며, [k+3]번째 프레임에서 UL 처리부(222)로 전송해야 하므로, 이 모뎀 제어 메시지 내의 제어 정보를 DB에 저장해야 한다. 그리고 UL 처리부(222)는 AT(100)가UL 데이터를 전송한 시점에서 한 프레임 뒤에 UL 데이터를 수신하므로, DL 처리부(221)는 더블 버퍼 형식의 DB를 가진다. 만약, AT(100)가 UL 데이터를 전송한 시점에서 두 프레임 뒤에 UL 데이터를 UL 처리부(222)가 수신하게 되면 3개의 버퍼를 이용하여 DB를 관리해야 한다.Meanwhile, in order to perform the operation described with reference to FIG. 6, the DL processing unit 222 sets a DL modem control register when there is no DL burst to be transmitted to the AT 100 in the DL data area 226f in step S708. (S716) The control information in the modem control message is stored in DB [0] or DB [1], and the DB counter is incremented by 1 (S718 to S722). Thereafter, the UL modem control register is set (S724). At this time, when the UL processing unit 222 receives the [k + 3] th frame after processing the UL data transmitted in the [k + 2] th frame from the AT 100 in the same frame in the modem 240, DL. The processor 221 must transmit the modem control message received from the scheduler 210 in the [k + 2] th frame to the modem 240 in the same frame, and to the UL processor 222 in the [k + 3] th frame. Since it should be transmitted, control information in this modem control message should be saved in DB. In addition, since the UL processing unit 222 receives UL data one frame after the AT 100 transmits UL data, the DL processing unit 221 has a double buffer type DB. If the UL processing unit 222 receives the UL data after two frames at the time when the AT 100 transmits the UL data, it must manage the DB using three buffers.

한편, 단계(S704)에서 스케줄러(210)로부터 전달된 DL MAP 또는 UL MAP이 존재하지 않거나 단계(S726)에서 UL 모뎀 제어 레지스터를 세팅하게 되면 DL 처리부 (221)는 동작을 종료하게 된다. 이때, 종료 시간(End_time)을 저장하고(S726) 종료 시간과 시작 시간의 차가 1㎳를 넘는지 확인한다(S728). 만약, 종료 시간과 시작 시간의 차가 1㎳를 넘으면 에러 메시지를 표시한다(S730).On the other hand, if there is no DL MAP or UL MAP delivered from the scheduler 210 in step S704 or if the UL modem control register is set in step S726, the DL processing unit 221 ends the operation. At this time, the end time End_time is stored (S726), and it is checked whether the difference between the end time and the start time exceeds 1 ms (S728). If the difference between the end time and the start time exceeds 1 ms, an error message is displayed (S730).

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 초고속 휴대 인터넷 시스템의 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치에서 상향링크 데이터를 처리하는 과정을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a process of processing uplink data in a function processing apparatus of a base station MAC layer of a high-speed portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

도 8에 나타낸 바와 같이, DSP(220)의 UL 처리부(222)는 매 프레임 동작하며 먼저 동작을 시작하기 전에 시작 시간(Start_time)을 저장한다(S802). 도 7에서 설명한 바와 같이 UL MAP 관련하여 DL 처리부(221)의 해당 DB에 저장되어 있는 모뎀 제어 메시지 내의 제어 정보를 이용하여 이전 프레임에 대한 UL MAP을 추출한다(S804∼S808). 또한 모뎀 제어 메시지 내의 제어 정보로부터 UL 버스트가 존재하는지 확인한다(S810). 이때, UL 버스트가 존재하면, UL 버스트 내에 MAC PDU가 존재하는지 확인하고(S812), UL 버스트 개수만큼 각 버스트 내의 MAC PDU에 대해 HEC/CRC32를 체크한 후 추출된 MAC PDU에 대해 5가지의 MAC PDU 종류에 따라 UL 데이터 영역(226g)에 분리하여 저장한다(S816∼S818). 이와 같이 하여 모든 버스트에 대해 MAC PDU를 처리한 후 현재 프레임에 존재하는 MAC PDU를 UL 데이터 영역(226g)을 통해 스케줄러(210)로 전달한다(S820). 그런 후에 UL 처리부(222)는 동작을 종료하게 된다. 이때, 종료 시간(End_time)을 저장하고(S822), 종료 시간과 시작 시간의 차가 1㎳를 넘는지 확인한다(S824). 만약, 종료 시간과 시작 시간의 차가 1㎳를 넘으면 에러 메시지를 표시한다(S826).As shown in FIG. 8, the UL processing unit 222 of the DSP 220 operates every frame and first stores a start time (Start_time) before starting the operation (S802). As described with reference to FIG. 7, the UL MAP for the previous frame is extracted using control information in the modem control message stored in the corresponding DB of the DL processor 221 in relation to the UL MAP (S804 to S808). In addition, it is checked whether the UL burst exists from the control information in the modem control message (S810). In this case, if there is an UL burst, check whether there is a MAC PDU in the UL burst (S812), check the HEC / CRC32 for the MAC PDU in each burst by the number of UL bursts, and then select five MAC PDUs for the extracted MAC PDU. The data is stored separately in the UL data area 226g according to the PDU type (S816 to S818). After processing the MAC PDUs for all the bursts in this manner, the MAC PDUs present in the current frame are transferred to the scheduler 210 through the UL data region 226g (S820). After that, the UL processing unit 222 ends the operation. At this time, the end time End_time is stored (S822), and it is checked whether the difference between the end time and the start time is more than 1 ms (S824). If the difference between the end time and the start time exceeds 1 ms, an error message is displayed (S826).

이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현되는 것 은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only through an apparatus and a method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Implementation can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

이상의 실시 예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 본원 발명의 범위는 실시 예들에 한정되지 아니하며, 첨부된 청구 범위에 의거하여 정의되는 본원 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.The above embodiments are intended to illustrate the present invention, the scope of the present invention is not limited to the embodiments, it can be modified or modified by those skilled in the art within the scope of the invention defined by the appended claims.

전술한 구성에 의하여 기지국에서 데이터를 처리하는 데 있어 보다 효율적으로 MAC 계층의 기능을 분리하여 수행할 수 있으며 이로 인해 모뎀과의 인터페이스 시간을 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.By the above-described configuration, it is possible to efficiently separate and perform the functions of the MAC layer in processing data at the base station, thereby reducing the interface time with the modem.

Claims (13)

휴대 인터넷 시스템의 기지국에서 MAC 계층의 기능을 처리하는 장치에 있어서,An apparatus for processing a function of a MAC layer in a base station of a portable internet system, 상향링크 및 하향링크 데이터를 스케줄링하며, 단말로 전송할 하향링크 데이터의 MAC PDU(MAC Protocol Data Unit)를 생성하고, 상기 단말로부터 전송된 상향링크 데이터의 MAC PDU를 조합하는 스케줄러; 및A scheduler for scheduling uplink and downlink data, generating a MAC Protocol Data Unit (MAC PDU) of downlink data to be transmitted to a terminal, and combining MAC PDUs of uplink data transmitted from the terminal; And 상기 스케줄러로부터 생성된 상기 MAC PDU를 처리하여 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 전송된 상향 MAC PDU를 처리하여 상기 스케줄러로 전달하는 DSP(Digital Signal Processor)Digital Signal Processor (DSP) which processes the MAC PDU generated from the scheduler and transmits the MAC PDU to the terminal and processes the uplink MAC PDU transmitted from the terminal to the scheduler. 를 포함하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.Function processing apparatus of the base station MAC layer comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 DSP는,The DSP, 상기 스케줄링의 결과에 따른 파라미터에 기초하여 하향링크 맵(Down Link MAP) 및 상향링크 맵(Up Link MAP)을 생성하고, 상기 하향링크 데이터의 MAC PDU에 대해 에러 체크 필드를 생성하고 상기 MAC PDU를 연접하여 상기 단말로 전송하는 DL 처리부; 및A downlink map and a downlink map are generated based on a parameter according to the scheduling result, an error check field is generated for the MAC PDU of the downlink data, and the MAC PDU is generated. DL processing unit for concatenating and transmitting to the terminal; And 상기 단말로부터 전송된 상향링크 데이터의 MAC PDU에 대해 에러를 체크한 상기 MAC PDU를 종류에 따라 분류하여 저장하며 해당 상향링크 데이터의 MAC PDU를 상기 스케줄러로 전송하는 UL 처리부The UL processor for classifying and storing the MAC PDUs whose errors are checked for the MAC PDUs of the uplink data transmitted from the terminal according to the type, and transmitting the MAC PDUs of the corresponding uplink data to the scheduler. 를 포함하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.Function processing apparatus of the base station MAC layer comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 DL 처리부는,The DL processing unit, 복조된 상향링크 데이터의 MAC PDU의 분류에 필요한 상기 상향링크 맵에 대응하는 모뎀 제어 정보를 저장하는 데이터베이스A database that stores modem control information corresponding to the uplink map for classifying MAC PDUs of demodulated uplink data. 를 포함하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.Function processing apparatus of the base station MAC layer comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 DSP는,The DSP, 상기 스케줄러로부터 전송된 셀 설정 및 방송 정보 관련 명령을 처리하는 제어메시지 처리부; 및A control message processing unit processing a cell setting and broadcast information related command transmitted from the scheduler; And 상기 상향링크 데이터의 MAC PDU를 복조하는 모뎀이 측정한 상기 단말의 상태 정보를 상기 스케줄러로 전달하는 측정 정보 처리부Measurement information processing unit for transmitting the status information of the terminal measured by the modem for demodulating the MAC PDU of the uplink data to the scheduler 를 더 포함하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.Function processing apparatus of the base station MAC layer further comprising. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 DSP는,The DSP, 상기 스케줄러와 송수신되는 정보를 저장하고 상기 스케줄러와 인터페이스를 위한 인터페이스 메모리Interface memory for storing information transmitted and received with the scheduler and interface with the scheduler 를 더 포함하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.Function processing apparatus of the base station MAC layer further comprising. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 인터페이스 메모리는,The interface memory, 상기 스케줄러로부터 전송된 셀 설정 및 방송 정보 관련 명령을 상기 제어메시지 처리부로 전달하는 DL 요구 영역;A DL request area for transmitting a cell setting and broadcast information related command transmitted from the scheduler to the control message processor; 상기 스케줄러로부터 전송된 상기 스케줄링의 결과에 따른 파라미터를 상기 DL 처리부로 전달하는 DL-UL MAP 영역;A DL-UL MAP region for transmitting a parameter according to a result of the scheduling transmitted from the scheduler to the DL processing unit; 상기 스케줄러에서 생성된 하향링크 데이터의 MAC PDU를 상기 DL 처리부로 전달하는 DL 데이터 영역;A DL data area for transmitting the MAC PDU of downlink data generated by the scheduler to the DL processor; 상기 측정 정보 처리부에서 측정된 상기 단말의 정보를 상기 스케줄러로 전달하는 UL 요구 영역;A UL request region for transmitting the information of the terminal measured by the measurement information processor to the scheduler; 상기 스케줄러의 셀 설정 및 방송 정보 관련 명령에 대한 응답을 상기 스케줄러로 전달하는 UL 응답 영역;A UL response area for transmitting a response to the cell setting and broadcast information related commands of the scheduler to the scheduler; 상기 UL 처리부로부터 분류되어 저장된 해당 상향링크 데이터의 MAC PDU를 상기 스케줄러로 전달하는 UL 데이터 영역; 및A UL data area for transmitting MAC PDUs of the uplink data classified and stored from the UL processor to the scheduler; And 상기 각 영역을 관리하기 위한 제어 레지스터 영역Control register area for managing each area 을 포함하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.Function processing apparatus of the base station MAC layer comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 DL 요구 영역은 환형 큐(circular Queue) 방식의 복수의 세그먼트 영역으로 구분되어 있는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.And the DL request area is divided into a plurality of segment areas of a circular queue method. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 DL 처리부, 상기 UL 처리부, 상기 제어메시지 처리부 및 상기 측정 정보 처리부는 1㎳ 단위의 5개의 세그먼트에서 각각 구분되어 동작하는 기지국 MAC 계층의 기능 처리 장치.The DL processing unit, the UL processing unit, the control message processing unit and the measurement information processing unit is a function processing apparatus of the base station MAC layer which is divided and operated in each of five segments of 1 ㎳ unit. 휴대 인터넷 시스템의 기지국에서 스케줄러와 모뎀 사이에서 상향링크 데이터를 처리하는 방법에 있어서,A method of processing uplink data between a scheduler and a modem in a base station of a portable internet system, a) 상기 스케줄러의 스케줄링에 의한 파라미터를 이용하여 상향링크 맵(Up Link MAP)을 추출하는 단계;a) extracting an uplink map by using a parameter by scheduling of the scheduler; b) 상기 추출된 상향링크 맵을 이용하여 상기 모뎀을 통해 상기 단말이 전송한 상기 상향링크 데이터의 MAC PDU를 추출하는 단계;b) extracting a MAC PDU of the uplink data transmitted by the terminal through the modem using the extracted uplink map; c) 상기 추출된 MAC PDU에서 에러를 체크한 MAC PDU를 종류에 따라 구분하여 저장하는 단계; 및c) classifying and storing the MAC PDUs checked for errors in the extracted MAC PDUs according to types; And d) 상기 저장된 MAC PDU에서 해당 MAC PDU를 상기 스케줄러로 전송하는 단계d) transmitting the MAC PDU from the stored MAC PDU to the scheduler; 를 포함하는 데이터 처리 방법.Data processing method comprising a. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 a)단계 이전에 시작 시간을 저장하고 상기 d) 단계 이후에 종료 시간을 저장하는 단계; 및Storing a start time before step a) and storing an end time after step d); And 상기 시작 시간과 종료 시간의 차이가 소정 시간을 넘는 경우 에러 메시지를 표시하는 단계Displaying an error message if the difference between the start time and the end time exceeds a predetermined time; 를 더 포함하는 데이터 처리 방법.Data processing method further comprising. 휴대 인터넷 시스템의 기지국에서 스케줄러와 모뎀 사이에서 하향링크 데이터를 처리하는 방법에 있어서,A method of processing downlink data between a scheduler and a modem in a base station of a portable internet system, a) 상기 스케줄러의 스케줄링에 의한 파라미터를 이용하여 매 프레임마다 하향링크 맵(Down Link MAP) 및 상향링크 맵(Up Link MAP)을 생성하여 인코딩하는 단계;a) generating and encoding a downlink map and an uplink map every frame by using the scheduling parameter of the scheduler; b) 상기 스케줄러로부터 전송된 하향링크 데이터의 MAC PDU에 대해 에러 체크 필드를 생성하는 단계; 및b) generating an error check field for a MAC PDU of downlink data transmitted from the scheduler; And c) 상기 에러 체크 필드가 생성된 동일 버스트의 MAC PDU를 연접하고 상기 MAC PAU 앞에 상기 인코딩 된 상향링크 맵을 구성하여 상기 모뎀을 통해 단말로 전송하는 단계c) concatenating MAC PDUs of the same burst in which the error check field is generated, constructing the encoded uplink map in front of the MAC PAU, and transmitting them to the terminal through the modem; 를 포함하는 데이터 처리 방법.Data processing method comprising a. 제11항에 있어서,The method of claim 11, d) 상기 a)단계에서 인코딩 된 상향링크 맵에 대응하는 모뎀 제어 정보를 상기 모뎀으로 전송하는 단계; 및d) transmitting modem control information corresponding to the uplink map encoded in step a) to the modem; And e) 상기 모뎀 제어 정보를 대응하는 프레임의 데이터베이스에 저장하는 단계;e) storing the modem control information in a database of corresponding frames; 를 더 포함하는 데이터 처리 방법.Data processing method further comprising. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 a)단계 이전에 시작 시간을 저장하고 상기 e) 단계 이후에 종료 시간을 저장하는 단계; 및Storing a start time before step a) and storing an end time after step e); And 상기 시작 시간과 종료 시간의 차이가 소정 시간을 넘는 경우 에러 메시지를 표시하는 단계Displaying an error message if the difference between the start time and the end time exceeds a predetermined time; 를 더 포함하는 데이터 처리 방법.Data processing method further comprising.
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